Способ неразрушающего контроля изделий Советский патент 1980 года по МПК G01N25/72 

Изобретение относится к области дефектоскопии изделий и материалов и может быть использовано при контроле изделий и материалов в области машиностроения.

Известен способ теплового неразрушающего контроля, основанный на регистрации распределения температуры поверхности изделий и материалов при их нагреве 1.

недостатком известного способа является то, что требуется равномерный нагрев либо всей поверхности изделия, либо его отдельных частей, при этом во многих случаях превышение температуры в области дефекта может быть достаточно малым на высоком уровне постоянного фона - температуры вне дефекта. В этом способе также не определяется глубина залегания дефекта и ориентация дефекта относительно поверхностей. Флуктуация за счет неравномерности нагрева не позволяет выявлять дефекты небольших размеров.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ неразрушающего контроля изделий из нержавеющей стали, основанный на создании в изделии температурных

полей, по которым выявляют дефекты путем пропускания через него электрического тока С2J

Недостатком этого способа является его применимость только к металлам, невысокая чувствительность и невозможность определения глубины залегания дефекта и его ориентации. Целью изобретения является обеспечение возможности определения ориентации, размера и глубины залегания дефекта и повышение чувствительности.

Для этого контролируемое изделие подвергают вибрациям последовательно

«5 в трех взаимноперпендикулярных плоскостях и регистрируют возникающие тепловые поля, по которым судят об искомых параметрах. Известно, что в местах расположения дефектов в изделиях, подвергающихся вибрациям, происходит интенсивное рассеяние энергии и возникают локальные области повышенной температуры. Эти области могут быть легко зафиксированы

25 с помощью средств теплового контроля (точность современных средств теплового контроля составляет 0,1 ). При приложении колебаний последовательно к каждой из трех взаимнопер30 пендикулярных плоскостей (в реальном случае это может соответствовать, например, трем взаимнопермендикуляр-, ным сторонам изделия) температура будет.зависеть от тОго, как расположен дефект (перпендикулярно или параллельно амплитуде колебаний).Снятие картины теплового поля по всей поверхности изделия и сопоставление расположения участков с повьяаенной температурой, их площади, формы при различном приложении вибрации позволяет определять как глубину залегани, так и ориентацию дефекта (направ леЦие, раскрыв трещины и др). Дополнительную информацию о величине и форме дефекта дает сравнение тепловы картин, полученных при различных часзтотах колебаний. Сравнение их позвбляет судить о форме и размерах дефекта. Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Контролируемое изделие устанавлива ют на вибрационный стенд, закрепляют и подвергают воздействию вибрации. Длительность, частоту и амплитуду колебаний выбирают в соответствии с минимально определяемой величиной дефекта и материалом изделий. Для этого на эталонах, выполненных из известного материала (сталь, пластик и др с кскусственныг 1и дефектами, определяется зависимость температуры в облас ти дефекта от продолжительности воздействия вибрации и частоты колебаний- На основании этих зависимостей выбирается длительность, амплитуда и частота колебаний. После воздействия вибрации снимается температурное пол всей поверхности. Затем изделие пово рачивают на 90, подвергают воздейст вию вибраций и снимают температурное поле всей поверхности. И наконец та же операция повторяется при повороте изделий и в третьей плоскости. Напри мер, экспериментально установлено, чт оптимальной частотой колебаний для исследования изделий из нержавеющей стали являются частоты 35-55 Гц. При воздействии на изделие тол1пиной 5 мм в течение 20 мин температура в области дефектов (раковин).превьЕпала средний уровень на 1-5°С. Картина температурного поля может быть получена, например, посре дством тепловизора, сканирующего радиометра, нанесением на поверхность жидких кристаллов и т.д. Изделия могут подвергаться вибрациям с помощью известных устройс.тв (например путем помещения их на вибростенды). Использование предлагаемого способа теплового неразрушающего контроля обеспечивает по сравнению с существующими способами: возможность получения точного пространственного положения дефекта; резкое повышение чувствительности способа к дефектам небольших размеров, вследствие уменьшения постоянного температурного поля вне дефекта. Формула изобретения Способ неразрушающего контроля изделий, основанный на создании в изделии температурных полей, по которым выявляют дефекты, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью обеспечения возможности определения ориентации, размера и глубины залегани дефекта и повышения чувствительности, контролируемое изделие подвергают вибрациям последовательно в трех азаимноперпендикулярных плоскостях и регистрируют возникающие тепловые поля, по которым судят об искомых параметрах. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 254849, кл.С 01 N 25/72, 1967. 2.Журнал Materials eva 1 uac 1 on. 1977, № 3, с.39. Статья Green и др. Электротепловой способ контроля изделий из - нержавеющей стали (прото-тип).